突破高考四维能力
——以“物质进出细胞的方式”为例

安徽 王 提 韩 丽

突破高考四维能力
——以“物质进出细胞的方式”为例

安徽 王 提 韩 丽

研读历年考试大纲发现，高考试题并不是以考查知识面为主，而是侧重于主干知识的考查，同时注重对理解能力、实验探究能力、获取信息能力和综合运用能力的考查。以测试能力为主导是高考命题要求，考纲对所要考查的能力从上述四个方面做出界定，这些能力一方面反映了高考选拔的需要，另一方面也与中学生物教学的目标相吻合。本文结合物质进出细胞方式的相关考题进行分析，希望能让大家对高考能力的要求有所体验和感悟。

1.理解能力

能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。

【例1】（原创）下列有关物质运输的叙述正确的是 （ ）

A. 胞吞、胞吐属于物质跨膜运输的方式，且只能运输大分子和颗粒性物质

B. RNA和蛋白质等大分子物质是通过核膜进出细胞核的

C. 小分子和离子的运输都是主动运输

D. 生长素的极性运输是主动运输

【解析】胞吞、胞吐的物质不是跨膜运输而是膜泡运输，主要运输大分子物质，也能转运小分子物质，比如，乙酰胆碱的转运是以胞吐的形式进行，故A项错误；RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核是通过核孔，故B项错误；小分子和离子并非都是主动运输，如神经冲动传导过程中钠离子内流和钾离子外流、葡萄糖进入人的红细胞为协助扩散，故C项错误。

【答案】D

【例2】（改编）图1为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图，图2表示小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程和将葡萄糖运出细胞的过程示意图。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 图1氨基酸进出肾小管上皮细胞的方式不同

B. 图1肾小管上皮细胞Na+排出的方式和神经细胞K+外流的方式相同

C. 图2肠腔中Na+进入小肠上皮细胞能体现细胞膜的选择透过性

D. 图2载体■和载体◆的组成单体相同，但结构有差异

【解析】图1中管腔中氨基酸进入上皮细胞是逆浓度梯度进行的，为主动运输，运出上皮细胞是顺浓度梯度进行的，为协助扩散，故A项正确；图1肾小管上皮细胞Na+排出的方式为主动运输，而神经细胞K+外流的方式为协助扩散，故B项错误；图2肠腔中Na+进入小肠上皮细胞需要载体协助，载体蛋白具有特异性，能体现细胞膜的选择透过性，故C项正确；图2中载体的本质是蛋白质，组成单位都是氨基酸，但载体具有特异性，不同载体的结构不同，运输的物质也有差异，故D项正确。

【答案】B

2.实验与探究能力

具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。

【例3】（2012·北京卷）科学家为了研究蛋白A的功能，选用细胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实验，处理及结果见下表。

（1）将Ⅰ组卵母细胞放入低渗溶液后，水分子经自由扩散（渗透）穿过膜的_______进入卵母细胞。

（2）将蛋白A的mRNA注入卵母细胞一定时间后，该mRNA_________的蛋白质进入细胞膜，使细胞在低渗溶液中体积_______。

（3）与Ⅱ组细胞相比，Ⅲ组细胞对水的通透性_______，说明HgCl2对蛋白A的功能有________作用。比较Ⅲ、Ⅳ组的结果，表明试剂M能够使蛋白A的功能________。推测HgCl2没有改变蛋白A的氨基酸序列，而是破坏了蛋白A的________。

（4）已知抗利尿激素通过与细胞膜上的_______结合，可促进蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中，从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的________。

（5）综合上述结果，可以得出_______________________________________的推论。

【解析】（1）水是自由扩散，通过磷脂双分子层即可。（2）蛋白质是mRNA翻译得到的产物，蛋白质进入导致细胞在低渗溶液中吸收速率增大，体积迅速增大。（3）由表中数据可知与Ⅱ组细胞相比，Ⅲ组细胞对水的通透性明显降低，说明HgC12抑制了蛋白A的功能，比较Ⅲ、Ⅳ组的结果可知Ⅳ比Ⅲ水通透速率有所提高，说明试剂M能够使蛋白A的功能部分恢复，由此推测HgC12没有改变蛋白A的氨基酸序列，而是破坏了蛋白A的空间结构。（4）抗利尿激素通过与细胞膜上的受体结合，促进水分子的重吸收。

（5）由以上结果可推知蛋白A是水通道蛋白

【答案】（1）磷脂双分子层 （2）翻译 迅速增大

（3）明显降低 抑制 部分恢复 空间结构 （4）受体 重吸收 （5）蛋白A是水通道蛋白

3.获取信息的能力

能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。

【例4】（改编）下图为神经细胞膜部分结构与功能的示意图。依据此图做出的判断错误的是 （ ）

A.细胞膜上的钠-钾泵同时具有运输和催化的功能

B.钠-钾泵的存在说明载体蛋白对离子运输不具有选择性

C.细胞内K+外流和细胞外Na+内流属于被动运输

D.细胞外K+内流和细胞内Na+外流属于主动运输

【解析】钠-钾泵是一类特殊的载体蛋白具有专一性。该泵既能同时运输K+、Na+，又能催化ATP的水解，故B项错误。

【答案】B

【例5】（改编）研究表明，主动运输根据能量的来源不同分为三种类型，其示意图如下（图中a、b、c代表物质跨膜运输方式、■、▲、○代表跨膜的离子或小分子）。

a.偶联转运蛋白：ATP间接提供能量的协同运输；b.ATP驱动泵：ATP直接提供能量；c.光驱动泵：光能驱动。

下列生物中，最有可能采用c类型进行主动运输的是（ ）

A. 噬菌体 B. 细菌

C. 果蝇 D. 小鼠

【解析】c类型运输消耗的能量来自光能，噬菌体属于病毒，不能独立进行生命活动，果蝇和小鼠属于动物，不能直接利用光能，最有可能采用该类型进行主动运输的是细菌。

【答案】B

4.综合运用能力

理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。

【例6】（改编）糖醋蒜是江南及北方地区的汉族传统小吃，具有增强人体免疫能力、促进新陈代谢、延缓衰老等作用。食醋中的醋酸分子是活细胞不选择的小分子物质，蔗糖是细胞需要的但一般不能进入活细胞内，用醋酸和蔗糖可将鲜蒜腌制成糖醋蒜。下列相关说法正确的是 （ ）

A. 人体细胞衰老会发生水分减少，细胞核体积减小等现象

B. 醋酸是利用醋酸杆菌厌氧发酵产生的

C. 哺乳动物的细胞可以合成乳糖也可以合成蔗糖

D. 醋酸杀死细胞，使细胞膜失去选择透过性，从而将鲜蒜腌制成糖醋蒜

【解析】衰老细胞的细胞核体积变大，故A项错误；醋酸是利用醋酸杆菌需氧发酵产生的，故B项错误；蔗糖是植物细胞特有的糖，哺乳动物的细胞不可以合成蔗糖，故C项错误；通常情况下，不被细胞选择的离子、小分子等，多为对细胞有害的物质，这些物质浓度较高或较长时间包围细胞，会将细胞杀死，从而改变细胞膜的通透性，成为全透性。这时醋酸与蔗糖分子均进入细胞内，故D项正确。

【答案】D

（作者单位：安徽省阜阳市太和中学）